标签:ext 做了 工具类 closed rbo pat int lookup sed
前言昨天在整理粉丝给我私信的时候,发现了一个挺有意思的事情。是这样的,有一个粉丝朋友私信问我Java 的 Exception 和 Error 有什么区别呢?说他在面试的时候被问到这个问题卡壳了,最后还好也是有惊无险的过了。在恭喜这位粉丝的同时,我们再回过头来这个问题,其实在面试中这是个常见的连环问题了,大多数面试官都喜欢用这个话题发问。当时看完当时心里也就下了个决心,一定要写篇文章把 Java 的异常相关讲明白,让大家看完之后再遇到类似问题就会有所准备!
有点 java
基础的同学应该都知道 throw
这个语句吧。我们都知道throw
语句起到的作用,它会抛出一个 throwable
的子类对象,虚拟机会对这个对象进行一系列的操作,要么可以处理这个异常(被 catch
),或者不能处理,最终会导致语句所在的线程停止。
那么 JVM 到底是怎么做的呢?让我们一起试试看吧:
首先写一段代码,throw
一个 RuntimeException
:
package com.company;
public class TestException {
public static void main(String[] args) {
throw new RuntimeException();
}
}
编译后,到 class
文件所在目录,用javap -verbose
打开 .class 文件:
javap -verbose TestException
可以看到一些字节码。我们找到 TestException.main 函数对应的字节码:
public static void main(java.lang.String[]);
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: new #2 // class java/lang/RuntimeException
3: dup
4: invokespecial #3 // Method java/lang/RuntimeException."<init>":()V
7: athrow
LineNumberTable:
line 5: 0
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 8 0 args [Ljava/lang/String;
看 code
部分,实际上前三行就是对应 new
RuntimeExcpetion(),由于主题原因,这里就不展开了。重头戏是后面这个 athrow,它到底做了什么呢?
1\. 先检查栈顶元素,必须是一个java.lang.Throwable的子类对象的引用;
2\. 上述引用出栈,搜索本方法的异常表,是否存在处理此异常的 handler;
2.1 如果找到对应的handler,则用这个handler处理异常;
2.2 如果找不到对应的handler,当前方法栈帧出栈(退出当前方法),到调用该方法的方法中搜索异常表(重复2);
3\. 如果一直找不到 handler,当前线程终止退出,并输出异常信息和堆栈信息(其实也就是不断寻找 handler 的过程)。
可以看到 throw 这个动作会造成几个可能的副作用:
handler
,最终会导致线程退出。好了,到这里我们已经搞明白 throw 到底干了些啥。但是我们注意到, athrow 指令寻找的是一个 java.lang.Throwable 的子类对象的引用,也就是说 throw 语句后面只能跟 java.lang.Throwable 的子类对象,否则会编译失败。那么Throwable 到底是个什么东西呢?
Throwable
顾名思义,就是可以被 throw 的对象啦!它是 java 中所有异常的父类:
public class Throwable implements Serializable {
...
}
JDK 自带的异常类簇,继承关系大概是这个样子的:
首先可以看到 Throwable 分成两个大类,Exception 和 Error
Error 是 java 虚拟机抛出的错误,程序运行中出现的较严重的问题。
例如,虚拟机的堆内存不够用了,就会抛出 OutOfMemoryError。这些异常用户的代码无需捕获,因为捕获了也没用。
这就好比船坏了,而船上的乘客即便知道船坏了也没办法,因为这不是他们能解决的问题。
Exception 是应用程序中可能的可预测、可恢复问题。
啥意思呢?也就是说Exception都是用户代码层面抛出的异常。换句话说,这些异常都是船上的乘客自己可以解决的。例如常见的空指针异常NullPointerException
,取数组下标越界时会抛出ArrayIndexOutOfBoundException
。
这些都是“乘客”的错误操作引发的问题,所以“乘客”是可以解决的。
到了这里,粉丝问到的那道面试题,是不是就已经解决了呢?
我前面也说了,这是个常见的连环问题。那么解决了第一个问题,面试官接下来会问什么呢?
通过上面一节的叙述大家可以看到,就 Throwable
体系本身,与程序员关系比较大的其实还是 Exception
及其子类。因为船上的乘客都是程序员们创造,所以他们的错误行为,程序员还是要掌握得比较透彻的。
Exception
可分为两种,CheckedException
和 UncheckedException
。
顾名思义,UncheckedException 也就是可以不被检查的异常。JVM 规定继承自 RuntimeException 的异常都是 UncheckedException.
所有非 RuntimeException 的 Exception.
那么问题来了,什么叫 被检查的异常 ? 谁检查?
试想一下以下这个开发场景:
为了解决这个场景中出现的问题,JVM 规定,每个函数必须对自己要抛出的异常心中有数,在函数声明时通过 throws 语句将该函数可能会抛出的异常声明出来:
public Remote lookup(String name)
throws RemoteException, NotBoundException, AccessException;
这个声明就是前面说的被检查的异常。
那么可以不被检查的异常又是咋回事呢?
其实 CheckedExcpetion
之所以要被 Check
,主要还是因为调用方是有呢你处理这些异常的。
以 java.net.URL
这个类的构造函数为例:
public final class URL implements java.io.Serializable {
...
public URL(String protocol, String host, int port, String file,
URLStreamHandler handler) throws MalformedURLException {
...
if (port < -1) {
throw new MalformedURLException("Invalid port number :" +
port);
}
}
}
MalformedURLException
就是一种checked exception
. 当输入的 port < -1
时,程序就会抛出 MalformedURLException
异常,这样调用方就可以修正port
输入,得到正确的URL了。
但是有一些情况,比如下面这个函数:
public void method(){
int [] numbers = { 1, 2, 3 };
int sum = numbers[0] + numbers[3];
}
由于 numbers
数组只有3个元素,但函数中却取了第4个元素,所以调用 method()
时会抛出异常 ArrayIndexOutOfBoundsException
。但是这个异常调用方是无法修正的。
对于这种情况,JVM 特意规定了 RuntimeException
及其子类的这种 UnchekcedException
,可以不被 throws
语句声明,编译时不会报错。
上面我们介绍了异常的定义和抛出方式,那么怎么捕获并处理异常呢?这个时候就轮到 try catch finally
出场了。举个例子:
public void readFile(String filePath) throws FileNotFoundException {
FileReader fr = null;
BufferedReader br = null;
try{
fr = new FileReader(filePath);
br = new BufferedReader(fr);
String s = "";
while((s = br.readLine()) != null){
System.out.println(s);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("读取文件时出错: " + e.getMessage());
} finally {
try {
br.close();
fr.close();
} catch (IOException ex) {
System.out.println("关闭文件时出错: " + ex.getMessage());
}
}
}
这是一个逐行打印文件内容的函数。当输入的 filePath
不存在时,会抛出 CheckedException
FileNotFoundException
。
在文件读取的过程中,也会出现一些意外情况可能造成一些 IOException
,因此代码对可能出现的 IOException
进行了 try catch finally
的处理。 try
代码块中是正常的业务代码, catch
是对异常处理,finally
是无论try
是否异常,都要执行的代码。对于 readFile
这个函数来说,就是要关闭文件句柄,防止内存泄漏。
这里比较难受的是,由于 fr br
需要在 finally
块中执行,所以必须要在 try
前先声明。有没有优雅一点的写法呢?
这里要介绍一下 JDK 7 推出的新特性:
try-with-resources
不是一个功能,而是一套让异常捕获语句更加优雅的解决方案。
对于任何实现了 java.io.Closeable
接口的类,只要在 try
后面的()中初始化,JVM
都会自动增加 finally 代码块去执行这些 Closeable
的 close()
方法。
Closable
定义如下:
public interface Closeable extends AutoCloseable {
/**
* Closes this stream and releases any system resources associated
* with it. If the stream is already closed then invoking this
* method has no effect.
*
* <p> As noted in {@link AutoCloseable#close()}, cases where the
* close may fail require careful attention. It is strongly advised
* to relinquish the underlying resources and to internally
* <em>mark</em> the {@code Closeable} as closed, prior to throwing
* the {@code IOException}.
*
* @throws IOException if an I/O error occurs
*/
public void close() throws IOException;
}
由于 FileReader
和 BufferedReader
都实现了 Closeable
接口,所以上述前面我们的 readFile
函数可以改写为:
public void readFile(String filePath) throws FileNotFoundException {
try(
FileReader fr = new FileReader(filePath);
BufferedReader br = new BufferedReader(fr)
){
String s = "";
while((s = br.readLine()) != null){
System.out.println(s);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("读取文件时出错: " + e.getMessage());
}
}
是不是清爽了许多呢?
finally,让我们来说一说 finally
面试官:小伙子,你给我说一下Java Exception 和 Error 的区别吧?
标签:ext 做了 工具类 closed rbo pat int lookup sed
原文地址:https://blog.51cto.com/14801695/2505912